在化工生产中,用来测量液位、固体料位和两种不同密度液体的界面的仪表分别称为液位计、料位计和界面计,统称物位仪表。
工业生产中对物位仪表的要求各不相同,基本要求是精度、量程、经济和安全可靠等方面,首要是安全可靠。物位仪表种类很多,常用的有以下几种。
1、 玻璃管式液位计
这类仪表应用连通管原理,以玻璃管与待测容器连通,直读其液面高度。
2、 浮筒式液位计
浮筒式液位计是利用浮力原理来测量液位的。浮筒沉于液体中,液位变化引起浮筒受到的浮力发生
变化,浮力变化的大小与液位的变化成正比,从而测出液位。它适用于粘度或温度较高的介质和高压介质。
3、 差压式物位仪表
差压式物位仪表又可分为压力式物位仪表和差压式物位仪表。它利用液柱的静压对液位进行测量;物位的堆积是通过对某固定点产生的压力来进行测量的,适用范围广,且已得到广泛的应用。
4、 电容式液位仪表
电容器电容量的大小与两极之间的电介质有关。不同的电介质其介电常数不一样,而电容量的大小与介电常数成正比,因此可通过测量电容量的变化来检测液位、料位或两种不同的液位分界面,适用于各种导电,非导电液体的液位、不同液位的分界面或粉末状料位的连续测量和指示。
5、 超声波式物位仪表
以超声波为信号源,向待测介质发出信号,超声波在介质的分界面上发生反射,用仪表接收反射波,从发出信号到接收到反射波这段时间与待测介质的厚度成正比,从而测出物位。此类仪表精度高,测量范围较广,但要求被测介质对超声波衰减较小,且没有散射作用。液体、粉末、块体的物位都可测量。因传感元件不与介质接触,所以可测量有腐蚀性、毒性、易燃、易挥发液体的液位。也可测量低温介质
的液体。
此外,还有电磁式、辐射式、光学式物位仪表。
6、 微波(雷达)式,调频连续波式物位仪表
雷达是基于时间行程原理的测量仪表,雷达波以光速运行;运行时间可以通过电子部件被转换成物位信号。仪表测量参考点到物料表面的距离,探头发出高频脉冲并沿缆绳传播,当雷达波遇到物料表面时反射回来被仪表内的接收器接受,并将距离信号转化为物位信号。
雷达物位计适用于对液体、浆料及颗粒料的物位进行非接触式连续测量,适用于温度、压力变化大;有惰性气体及挥发存在的场合。
调频连续波(FMCW)雷达物位计,采用连续微波测量方法,精度高,测量数值精确,适合任何物料表面浮动较大,腐蚀强的物体液体, 非接触式的测量,稳定性,精度,操作简单等特点,可直接通过上位机软件通讯到电脑上.可靠度高.
7、 磁至伸缩式物位仪表
磁致伸缩意指一些金属(如铁或镍)在磁场作用下具有伸缩能力。磁致伸缩的原理并不复杂,它利用两个不同的磁场相交时产生的一个应变脉冲信号(Start Pluse),然后计算出这个信号被控测所需的时间周期,从而换算出准确的位置。这两个磁场一个来自活动磁铁,另一个则来自由传感器的电子部件产生的电流脉冲。这个被称为“询问信号”的脉冲沿着传感器内以磁致伸缩材料制造的波导管(Waveguide)以声音的速度运行。当两个磁场相交时,波导丝发生磁致伸缩现象,产生一个应变脉冲。应变脉冲以固定
的声速进行传播,感测电路用来探测应变脉冲的信号。从产生询问信号的一刻到返回信号被检测到所需的时间周期乘以固定的声音速度,便能准确的计算出磁铁的位置变化。这个过程是连续不断的,所以每当活动磁铁被带动时,新的位置很快就会被感测出来。由于输出信号是一个真正的绝对值,而不是比例的或需要再放大处理的信号,所以不存在信号漂移或变值的情况,更不必象其他类型位移传感器一样需要定期重新标定。
它的应用非常广泛,应用于:石油、化工、轮胎生产线、造纸、娱乐、机械等各行业。